Cimentos Portland
Processo produtivo do cimento Portland
O processo
produtivo do cimento Portland
se divide na produção do clínquer Portland e na produção de pozolana (argila
ativada). As etapas do processo de produção do clínquer Portland são:
- O calcário é extraído, britado e secado até
uma umidade residual máxima de 2%
- São adicionados ao calcário areia e materiais inertes como, por exemplo,
carepa de laminação, esses materiais são analisados quimicamente, essa
mistura proporcional é moída e se obtém a "farinha"
- A farinha passa por um processo de
homogeneização com ar comprimido e logo em seguida é estocada em silos
- A farinha homogeneizada é colocada em um forno rotativo a uma temperatura aproximada de
1.450ºC, obtendo no final o clínquer Portland
A produção
da pozolana se divide em colocar a argila in natura no forno rotativo a uma
temperatura de 750ºC, obtendo no final a argila calcinada (pozolana). Transcorrido
todo esse processo, o clínquer, a pozolana mais gesso são moídos em proporções
adequadas de dosagem de material, obtendo no final o cimento Portland.
O cimento é um dos materiais mais
utilizados na construção civil, por conta da sua larga utilização em diversas
fases da construção. Pertence à classe dos materiais classificados como
aglomerantes hidráulicos. Esse tipo de material em contato com a água entra em
processo físico-químico, tornando-se um elemento sólido com grande resistência à
compressão e resistente a água e a sulfatos.
A
história do cimento inicia-se no Egito antigo, Grécia e Roma, onde as
grandes obras eram construídas com o uso de
terras de origem vulcânicas, com propriedades de endurecimento sob a ação da
água. Os primeiros aglomerantes usados eram compostos de cal, areia e cinza
vulcânica. O cimento Portland é um aglomerante hidráulico fabricado pela moagem
do clínquer, compostos de silicato e cálcio hidráulicos.
A
denominação "cimento Portland", foi dada em 1824 por Joseph Aspdin,
um químico e construtor britânico. No mesmo ano, ele queimou conjuntamente
pedras calcárias e argila, transformando-as num pó fino. Percebeu que obtinha uma mistura que, após secar,
tornava-se tão dura quanto as pedras empregadas nas construções. A mistura não
se dissolvia em água e foi patenteada pelo construtor no mesmo ano, com o nome
de cimento Portland , por apresentar cor e propriedades de durabilidade e solidez
semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland.
Os
silicatos de cálcio são os principais constituintes do cimento Portland. As
matérias primas para a fabricação devem possuir cálcio e sílica em proporções
adequadas de dosagem.
Os
materiais que possuem carbonato de cálcio são encontrados naturalmente em pedra
calcária, giz, mármore e conchas do mar, a argila e a dolomita são as
principais impurezas.
A
ASTM C 150, define o cimento Portland como um aglomerante hidráulico produzido
pela moagem do clínquer, que consiste essencialmente de silicatos de cálcio
hidráulicos, usualmente com uma ou mais formas de sulfato de cálcio como um
produto de adição. O clínquer possui um diâmetro médio entre 5 a 25 mm.
Com
o passar do tempo as propriedades físico-químicos
do cimento Portland tem evoluído constantemente, inclusiva com o emprego de
aditivos que melhoram as características do cimento. Hoje o cimento Portland é
normalizado e existem onze tipos no mercado:
- CP I – Cimento Portland comum
- CP I-S – Cimento Portland comum com adição
- CP II-E– Cimento Portland composto com escória
- CP II-Z – Cimento Portland composto com
pozolana
- CP II-F – Cimento Portland composto com fíler
- CP III – Cimento Portland de alto-forno
- CP IV – Cimento Portland Pozolânico
- CP V-ARI – Cimento Portland de alta
resistência inicial
- RS – Cimento Portland Resistente a Sulfatos
- BC – Cimento Portland de Baixo Calor de
Hidratação
- CPB – Cimento Portland Branco
Cimento Portland comum (CP-I)
O
CP-I é o tipo mais básico de cimento Portland, indicado para o uso em construções que não requeiram condições
especiais e não apresentem ambientes desfavoráveis como exposição a águas
subterrâneas, esgotos, água do mar ou qualquer outro meio com presença de
sulfatos. A única adição presente no CP-I é o gesso (cerca de 3%, que também
está presente nos demais tipos de cimento Portland). O gesso atua como um
retardador de pega, evitando a reação imediata da hidratação do cimento. A
norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 5732.
Cimento Portland comum com adição (CP I-S)
O
CP I-S, tem a mesma composição do CP I (clínquer+gesso), porém com adição
reduzida de material pozolânico (de 1 a 5% em massa). Este tipo de cimento tem
menor permeabilidade devido à adição de pozolana. A norma brasileira que trata
deste tipo de cimento é a NBR 5732.
Cimento Portland composto com escória (CP II-E)
Os
cimentos CP II são ditos compostos, pois apresentam, além da sua composição
básica (clínquer+gesso), a adição de outro material. O CP II-E, contém adição
de escória granulada de alto-forno, o que lhe confere a propriedade de baixo
calor de hidratação. O CP II-E é composto de 94% a 56% de clínquer+gesso e 6% a
34% de escória, podendo ou não ter adição de material carbonático no limite
máximo de 10% em massa. O CP II-E, é recomendado para estruturas que exijam um
desprendimento de calor moderadamente lento. A norma brasileira que trata deste
tipo de cimento é a NBR 11578.
Cimento Portland composto com pozolana (CP II-Z)
O
CP II-Z contém adição de material pozolânico que varia de 6% à 14% em massa, o
que confere ao cimento menor permeabilidade, sendo ideal para obras
subterrâneas, principalmente com presença de água, inclusive marítimas. O
cimento CP II-Z, também pode conter adição de material carbonático (fíler) no
limite máximo de 10% em massa. A norma brasileira que trata deste tipo de
cimento é a NBR 11578.
Cimento Portland composto com pozolana (CP II-F)
O
CP II-E é composto de 90% a 94% de clínquer+gesso com adição de 6% a 10% de
material carbonático (fíler) em massa. Este tipo de cimento é recomendado desde
estruturas em concreto armado até argamassas de assentamento e revestimento,
porém não é indicado para aplicação em meios muito agressivos. A norma
brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 11578.
Cimento Portland de alto-forno (CP III)
O
cimento Portland de alto-forno contém adição de escória no teor de 35% a 70% em
massa, que lhe confere propriedades como; baixo calor de hidratação, maior
impermeabilidade e durabilidade, sendo recomendado tanto para obras de grande
porte e agressividade (barragens, fundações de máquinas, obras em ambientes
agressivos, tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos e
efluentes industriais, concretos com agregados reativos, obras submersas,
pavimentação de estradas, pistas de aeroportos, etc.) como também para
aplicação geral em argamassas de assentamento e revestimento, estruturas de
concreto simples, armado ou protendido, etc. A norma brasileira que trata deste
tipo de cimento é a NBR 5735.
Cimento Portland Pozolânico (CP IV)
O
cimento Portland Pozolânico contém adição de pozolana no teor que varia de 15%
a 50% em massa. Este alto teor de pozolana confere ao cimento uma alta
impermeabilidade e consequentemente maior durabilidade. O concreto
confeccionado com o CP IV apresenta resistência mecânica à compressão superior
ao concreto de cimento Portland comum à longo prazo. É especialmente indicado
em obras expostas à ação de água corrente e ambientes agressivos. A norma
brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR 5736.
Cimento Portland de alta resistência inicial (CP
V-ARI)
O
CP V-ARI assim como o CP-I não contém adições (porém pode conter até 5% em
massa de material carbonático). O que o diferencia deste último é processo de
dosagem e produção do clínquer. O CP V-ARI é produzido com um clínquer de
dosagem diferenciada de calcário e argila se comparado aos demais tipos de
cimento e com moagem mais fina. Esta diferença de produção confere a este tipo
de cimento uma alta resistência inicial do concreto em suas primeiras idades,
podendo atingir 26 MPa de resistência à compressão em apenas 1 dia de idade. É
recomendado o seu uso, em obras onde seja necessário a desforma rápida de peças
de concreto armado. A norma brasileira que trata deste tipo de cimento é a NBR
5733.
Cimento Portland Resistente a Sulfatos (RS)
Qualquer
um dos tipos de cimento Portland anteriormente citados pode ser classificado
como resistentes a sulfatos, desde que se enquadrem dentro de uma das
características abaixo:
- Teor de aluminato tricálcico (C3A) do clínquer
e teor de adições carbonáticas de no máximo 8% e 5% em massa,
respectivamente;
- Cimentos do tipo alto-forno que contiverem
entre 60% e 70% de escória granulada de alto-forno, em massa;
- Cimentos do tipo pozolânico que contiverem
entre 25% e 40% de material pozolânico, em massa;
- Cimentos que tiverem antecedentes de
resultados de ensaios de longa duração ou de obras que comprovem resistência aos sulfatos.
É
recomendado para meios agressivos sulfatados, como redes de esgotos de águas
servidas ou industriais, água do mar e em alguns tipos de solos.
Rocha
(ou popularmente pedra ou calhau para um pedaço solto de rocha) é um agregado
natural composto de alguns minerais ou de um único mineral, podendo ou não
conter vidro (o vidro não é considerado um mineral). Para, além disso, para ser
considerada como uma rocha esse agregado tem que ter representatividade à
escala cartográfica (ter volume suficiente) e ocorrer repetidamente no espaço e
no tempo, ou seja, o fenômeno geológico que
forma a rocha ser suficientemente importante na história geológica para se
dizer que faz parte da dinâmica da Terra.
As
rochas podem ser classificadas de acordo com sua composição química, sua forma
estrutural, ou sua textura, sendo mais comum classificá-las de acordo com os
processos de sua formação. Pelas suas origens ou maneiras como foram formadas,
as rochas são classificadas como ígneas, sedimentares metamórficas. As rochas magmáticas
foram formadas de magma, as sedimentares pela deposição de sedimentos e
posterior compressão destes, e as rochas metamórficas por qualquer uma das
primeiras duas categorias e posteriormente modificadas pelos efeitos de
temperatura e pressão. Nos casos onde o material orgânico deixa uma impressão
na rocha, o resultado é conhecido como fóssil.
Tipos de Rochas
1. Ígneas (ou magmáticas)
São
as rochas formadas a partir do resfriamento do magma. Podem ser de dois tipos,
a saber:
- Vulcânicas (ou extrusivas) - são formadas
por meio de erupções vulcânicas, através de um rápido processo de
resfriamento na superfície. Alguns exemplos dessas rochas são o basalto e
a pedra-pomes, cujo resfriamento se dá na água.
- Plutônicas (ou intrusivas) - são formadas
dentro da crosta por meio de um processo lento de resfriamento. Alguns
exemplos são o granito e o diabásio.
2. Sedimentares
As
rochas sedimentares são as rochas formadas através do acúmulo de detritos, que
podem ser orgânicos ou gerados por outras rochas. Classificam-se em:
- Detríticas - são as rochas formadas a partir
de fragmentos de outras rochas. Alguns exemplos são o arenito, o argilito,
o varvito e o folhelho.
- Químicas - são formadas a partir de transformações
de certos materiais em contato com a água ou outro tipo de substância.
Alguns exemplos são o sal gema, as estalactites e as estalagmites.
- Orgânicas - são rochas formadas por meio da
acumulação e soterramento de matéria orgânica. Alguns exemplos são o
calcário, formado através dos resíduos de conchas e corais, e o carvão
mineral, formado a partir dos resíduos de vegetais.
3. Metamórficas
São
as rochas formadas através da deformação de outras rochas, magmáticas ou
sedimentares, devido a alterações de condições ambientais, como a temperatura e
a pressão. Alguns exemplos são o gnaisse, formado a partir do granito; a
ardósia, formada a partir do xisto; o mármore, formado a partir do calcário, e
o quartzito, formado a partir do arenito.
OBS.:
As rochas mais antigas são as magmáticas seguidas pelas metamórficas. Elas
datam das eras Pré-Cambriana e Paleozóica. Já as rochas sedimentares são de
formação mais recente: datam das eras Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica. Essas
rochas formam um verdadeiro capeamento, ou seja, encobrem as rochas magmáticas
e as metamórficas quando estas não estão afloradas à superfície da Terra.
.jpg)
.jpg)
.jpg)